天津爆炸事故引发的思考:氰化钠的危害与风险

中国危险化学品
2015年8月31日

化学品在为人类社会带来广泛福利的同时,也可能由于其本身的危害性质(如易燃、易爆、健康毒性、水生毒性等)对人类及环境造成很大的危害,这次天津港“8•12”特别重大火灾爆炸事故就是血淋淋的例子。据悉出事货场存放过至少700多吨氰化钠,氰化钠属于“极度危害”的剧毒物质,且爆炸后几天,事故现场附近的水域出现了大量死鱼,从而引发公众对爆炸事故周边环境安全的极度关注。作为一个从事化学品安全评估的专业机构,瑞欧REACH24H技术团队收集氰化钠的危害信息及数据,从技术角度分析该物质对水环境及人类健康的危害及风险。

化学物质的危害性质有哪些?

欧盟CLP法规将危害化学品分为28大类:

--理化危害分类(16类):爆炸物、易燃气体、易燃气溶胶、氧化性气体、压力下气体、易燃液体、易燃固体、自反应物质、自热物质、自燃固体、遇水放出易燃气体的物质、金属腐蚀物、氧化性液体、氧化性固体、有机过氧化物

--健康危害分类(10类): 急性毒性、皮肤刺激/腐蚀性、眼睛损伤/刺激性、呼吸道或皮肤致敏、致癌性、致突变性、生殖发育毒性、特异性靶器官毒性-一次接触、特异性靶器官毒性-反复毒性、吸入危害

--环境危害分类(2类):对水环境的危害、对臭氧层的危害。

氰化钠的危害和安全阈值

氰化钠的危害性质是基于理化/毒理/生态毒理学数据评估而得,按照欧盟CLP法规的分类标准被分类为:

急性经口毒性类别1、急性经皮毒性类别1、急性吸入毒性类别1、特异性靶器官毒性-反复接触类别1(靶器官:甲状腺)、危害水生环境-急性危害类别1、危害水生环境-长期危害类别1。

氰化钠被视为剧毒,人类皮肤接触、吸入、吞食微量即可中毒死亡,长期接触很低剂量的氰化钠,也可能造成对甲状腺的损伤。而对于水生生物(如鱼类),由于氰化钠易溶于水,易水解生成氰化氢,低浓度的氰化钠水体也可能造成鱼类的大量死亡(其毒性主要来源于氰根离子)。当水中氰化物浓度为103.8微克/升时,96小时内即可造成半数鱼类死亡。

虽然氰化钠为剧毒,但氰化钠的各种危害均有安全阈值。需要指出的是,虽然氰化钠在中国及欧盟都是现有化学物质,但工业界早期仅有该物质的部分危害信息,直到欧盟REACH法规的出台, 氰化钠的危害及安全阈值才被欧洲工业界充分评估。由于中国目前缺少相关法规要求企业对氰化钠的危害和安全阈值进行充分评估,因此,本文中的数据都来自欧洲权威数据库。

欧洲权威数据库显示,氰化钠对水生生物的安全阈值(即PNEC,预测无效应浓度)为1微克/升,即当水生生物接触氰化钠的浓度低于1微克/升时,氰化钠不会对水生生物造成危害,如导致死亡、繁殖速度降低等;反之,当水生生物接触氰化钠的浓度高于1微克/升时,氰化钠就会对水生生物造成危害。欧洲权威数据库显示,氰化钠的大鼠90天重复染毒试验NOAEL值为12.5毫克/千克体重/天,瑞欧的技术团队根据欧盟风险评估方法,计算氰化钠对普通人群健康的安全阈值(即DNEL,推导无效应水平)如下:

普通人群健康的安全阈值 = NOAEL/AFs

                                    = 12.5/4*2.5*10*2

                                    = 0.0625(毫克/千克体重/天)

即当普通人群经口、皮肤接触氰化钠的浓度低于0.0625毫克/千克体重/天时,氰化钠不会对普通人群造成危害,如导致死亡、靶器官毒性等;反之,当普通人群经口、皮肤接触氰化钠的浓度高于0.0625毫克/千克体重/天时,氰化钠会对普通人群造成危害。虽然氰化钠对生物体的危害有安全阈值,但是我们可以看到其安全阈值是非常低的。

氰化钠是否污染到爆炸事故附近水体?

氰化钠的剧毒性质及随后爆炸事故附近水域出现的大量死鱼,让氰化钠是否泄漏、是否造成水污染、若进入饮用水是否会造成饮用人群产生毒性等问题成为大众关注的焦点。瑞欧积极了解爆炸事故后水环境质量监测动态,了解到8月15日为止,在天津爆炸事故点周边设置了检测点位,其中警戒区内有多个点位检出氰化物,其中有部分点位超标,严重地方已超过国家标准50微克/升的356倍,主要是在1号雨水泵站的位置。警戒区以外也有6个点位氰化物有检出,但均未超标。8月20日,警戒区内大水坑浓度最高的氰化物超标有800多倍。由于警戒区内有氰化物检出,且氰化物超标的倍数相对较高,可见氰化钠在爆炸现场的确有泄漏,专家组也已经制定处理方案,目前所有氰化物超标废水仍全部封堵在事故区域内,未经处理达标不会外排。虽然专家组已经在处理氰化物泄漏事宜,但不能排除氰化钠通过大气沉降、雨水径流等方式进入爆炸事故附近的河流及海域中,这应该也是警戒区外及周边海域有氰化物检出的可能原因之一。

根据国家发布的《地表水环境质量标准》,II类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地一级保护区的氰化物限值为50微克/升,而欧洲权威数据库中氰化物对水生生物安全阈值仅为1微克/升,可见,国家标准中氰化物的限值是欧洲权威数据库氰化物对水生生物安全阈值的50倍,可看出,在生活饮用水地表水质量方面,欧洲对于氰化物浓度的要求比中国严格很多。

8月20日天津港死鱼河段未检出氰化物,也许应该更准确地说是水中氰化物浓度低于检测仪器的检测限,但根据《地表水环境质量标准》, 水中氰化物浓度必定低于50微克/升。从欧盟计算出的阈值看,若水中氰化物一旦超出1微克/升,鱼类长期接触水体有可能会受到危害甚至死亡。而事故现场附近水域出现的大量死鱼仅发生在事故后几天, 这一现象可推断与氰化钠的泄漏无直接关系,可能和其它因素有关,如缺氧等。

另外,若饮用水中含有微量氰化钠,可通过人群饮用水而对健康产生危害。氰化钠对普通人群健康的安全阈值0.0625毫克/千克体重/天,假设成人体重为70 千克,每日消耗水量2升/天,每日消耗水量仅是总的消耗量20%,根据欧盟风险评估方法计算得到饮用水中氰化物浓度一般低于0.438毫克/升的情况下,并不会对普通人群健康造成危害。计算过程如下:

水中氰化物浓度 =普通人群健康的安全阈值*体重/(2/20%)

                        =0.0625*70*0.2/2

                        = 0.438 (毫克/升)

但是2013年国家新发布的《生活饮用水水质标准》中规定的氰化物限值为0.05毫克/升,该限值和欧洲饮用水标准(98/83/EC)中的限值一样。显然,我国和欧洲对氰化物在饮用水中限值的规定更为谨慎、严格。由于生活饮用水必须要满足标准中规定的限值,只要饮用水中氰化物浓度低于标准规定的限值,其中的氰化物对普通人群健康不会造成危害。

天津港“8•12”特别重大火灾爆炸事故向世人展示了化学品不当处置的惊人后果,瑞欧建议相关方及时监测爆炸现场周边河流/海域中氰化钠的浓度,并参考欧洲权威数据库中氰化物对水生生物的安全阈值,及时准备解决预案,将氰化钠对周边河流/海域和人体健康产生的危害降至最低。同时,爆炸事故也给化工企业敲响了警钟,瑞欧提醒相关企业应积极应对化学品法规,主动了解化学品法规的合规要点和未来法规管理动向,以制定有效的合规应对策略,避免此类事件的再次发生,共同打造一个安全健康的大环境。

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